JP2023551000A - Battery replacement device, battery condition diagnosis server device and method, and battery replacement system including the same - Google Patents

Battery replacement device, battery condition diagnosis server device and method, and battery replacement system including the same Download PDF

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Abstract

本発明は、電池交換装置、電池状態診断サーバ装置及び方法、並びにこれを含む電池交換システムに関し、上記電池交換装置、電池状態診断サーバ装置及び方法、並びにこれを含む電池交換システムは、充電が中断された特定の電池パックを放電して、放電された特定の電池パックの少なくとも一つの状態情報を算出し、特定の電池パックの充電を再開し、上記電池パックの少なくとも一つの状態情報からインピーダンス情報を算出することにより、上記インピーダンス情報から上記電池パックの劣化度(SoH)及び欠陥有無を判断する、高効率及び高信頼性の電池交換装置、電池状態診断サーバ装置及び方法、並びにこれを含む電池交換システムを提供することができる。The present invention relates to a battery exchange device, a battery condition diagnosis server device and method, and a battery exchange system including the same. discharge the specific battery pack that has been discharged, calculate at least one status information of the discharged specific battery pack, restart charging of the specific battery pack, and calculate impedance information from the at least one status information of the battery pack. A highly efficient and highly reliable battery replacement device, a battery condition diagnosis server device and method, and a battery including the same, which determines the degree of deterioration (SoH) and the presence or absence of defects of the battery pack from the impedance information by calculating Exchange systems can be provided.

Description

本出願は、2021年9月8日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第10-2021-0119789号の出願日の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された内容の全ては、本明細書に組み込まれる。 This application claims the benefit of the filing date of Korean Patent Application No. 10-2021-0119789 filed with the Korean Patent Office on September 8, 2021, and all the contents disclosed in the documents of the Korean patent application is incorporated herein.

本発明は、電池交換装置、電池状態診断サーバ装置及び方法、並びにこれを含む電池交換システムに関し、より具体的には、電池パックの充電とともにインピーダンスをリアルタイムで測定して、電池パックの劣化度及び欠陥有無を判断する電池交換装置、電池状態診断サーバ装置及び方法、並びにこれを含む電池交換システムに関する。 The present invention relates to a battery exchange device, a battery condition diagnosis server device and method, and a battery exchange system including the same.More specifically, the present invention relates to a battery exchange device, a battery condition diagnosis server device and method, and a battery exchange system including the same. The present invention relates to a battery replacement device, a battery condition diagnosis server device and method for determining the presence or absence of a defect, and a battery replacement system including the same.

従来は、電池パックの劣化度の推定のために、電池パックの電圧、電流及び温度を別途測定していた。しかしながら、従来の電池パック劣化度の測定方法は、測定結果の誤差範囲が大きく発生して、電池パックの容量が過度に推定されるという短所があり、これにより、予想される電池の推定容量に対し電池の使用時間が短くなるという問題が発生した。 Conventionally, the voltage, current, and temperature of the battery pack have been separately measured in order to estimate the degree of deterioration of the battery pack. However, the conventional method of measuring the degree of battery pack deterioration has the disadvantage that the measurement result has a large error range and the battery pack capacity is overestimated. However, a problem occurred in that the battery usage time became shorter.

また、従来の電池パックの劣化度推定装置は、電池セル、器具又は電子装置などの電池の内部欠陥の事前診断が難しいため、火事又は爆発現象を事前に感知することが難しかった。 In addition, in the conventional battery pack deterioration degree estimating device, it is difficult to diagnose internal defects of batteries such as battery cells, appliances, or electronic devices in advance, so it is difficult to detect fire or explosion phenomena in advance.

これによって、最近は、電池パックの精密な劣化推定及び欠陥診断のために、電池のインピーダンス(Impedance)を測定する方法が提供されている。 Accordingly, methods for measuring battery impedance have recently been provided for accurate estimation of deterioration and defect diagnosis of battery packs.

しかしながら、従来のインピーダンス測定方法は、リアルタイム測定が難しいため、使用中に発生する電池パックの欠陥を診断しにくいという短所がある。 However, the conventional impedance measurement method has the drawback that it is difficult to perform real-time measurement, making it difficult to diagnose defects in battery packs that occur during use.

上記のような問題点を解決するための本発明の目的は、電池パックの状態情報を測定する、高効率及び高信頼性の電池交換装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention to solve the above-mentioned problems is to provide a highly efficient and reliable battery replacement device that measures status information of a battery pack.

上記のような問題点を解決するための本発明の別の目的は、電池パックの状態情報からインピーダンスを測定して、電池パックの劣化度及び欠陥有無を判断する、高効率及び高信頼性の電池状態診断サーバ装置を提供することにある。 Another object of the present invention to solve the above-mentioned problems is to provide a highly efficient and highly reliable method that measures impedance from battery pack status information to determine the degree of deterioration and the presence or absence of defects in the battery pack. An object of the present invention is to provide a battery condition diagnosis server device.

上記のような問題点を解決するための本発明のまた別の目的は、電池パックの状態情報からインピーダンスを測定して、電池パックの劣化度及び欠陥有無を判断する、高効率及び高信頼性の電池状態診断方法を提供することにある。 Another object of the present invention to solve the above-mentioned problems is to provide high efficiency and high reliability in which impedance is measured from battery pack status information to determine the degree of deterioration and the presence or absence of defects in the battery pack. The object of the present invention is to provide a method for diagnosing battery condition.

上記のような問題点を解決するための本発明のまた別の目的は、電池パックの状態情報からインピーダンスを測定して、電池パックの劣化度及び欠陥有無を判断する、高効率及び高信頼性の電池交換システムを提供することにある。 Another object of the present invention to solve the above-mentioned problems is to provide high efficiency and high reliability in which impedance is measured from battery pack status information to determine the degree of deterioration and the presence or absence of defects in the battery pack. Our goal is to provide a battery replacement system.

上記目的を達成するための本発明の一実施例に係る、少なくとも一つの電池パックを充電する電池交換装置は、上記電池パックを充電する充電器、上記電池パックを放電する放電器、上記電池パックの少なくとも一つの状態情報を測定する測定器及び、上記電池パックの充電率が特定の基準値に達すると、上記充電器の動作を中断させ、上記放電器を動作するように制御して、上記測定器によって放電状態の上記電池パックの状態情報を測定する制御器を含む。 A battery exchange device for charging at least one battery pack according to an embodiment of the present invention to achieve the above object includes a charger for charging the battery pack, a discharger for discharging the battery pack, and a battery exchange device for charging the battery pack. a measuring device for measuring at least one status information of the battery pack; and controlling the battery pack to interrupt operation of the charger and operate the discharger when the charging rate of the battery pack reaches a specific reference value; The battery pack includes a controller that measures status information of the battery pack in a discharged state using a measuring device.

ここで、上記制御器は、放電状態の上記電池パックの状態情報の測定が完了すると、上記充電器を動作するように制御して、上記電池パックが満充電されるように充電を再開することができる。 Here, when the measurement of the state information of the battery pack in a discharged state is completed, the controller controls the charger to operate to resume charging so that the battery pack is fully charged. I can do it.

また、上記制御器は、外部サーバと連動して、上記電池パックの少なくとも一つの状態情報を上記外部サーバに送信することができる。 Further, the controller may transmit state information of at least one of the battery packs to the external server in conjunction with the external server.

このとき、上記電池パックの状態情報は、上記電池パックの電圧(V)、電流(I)及び温度(T)のうち少なくとも一つを含むことができる。 At this time, the state information of the battery pack may include at least one of voltage (V), current (I), and temperature (T) of the battery pack.

また、上記放電器は、パルス(Pulse)状の放電電流が出力されるように上記電池パックを放電させることができる。 Further, the discharger can discharge the battery pack so that a pulse-like discharge current is output.

上記目的を達成するための本発明の別の実施例に係る、電池パックの少なくとも一つの状態情報を用いて上記電池パックの状態を診断する電池状態診断サーバ装置は、 メモリ及び、上記メモリに格納された少なくとも一つの命令を実行するプロセッサを含み、上記少なくとも一つの命令は、上記電池パックの少なくとも一つの状態情報を受信して保存するようにする命令、上記電池パックの少なくとも一つの状態情報からインピーダンス情報を算出するようにする命令及び、上記インピーダンス情報から上記電池パックの劣化度(State of Health, SoH)を算出するようにする命令を含む。 To achieve the above object, a battery condition diagnosis server device according to another embodiment of the present invention, which diagnoses the condition of the battery pack using at least one condition information of the battery pack, comprises: a memory; and storage in the memory. a processor configured to execute at least one instruction configured to receive and store status information of at least one of the battery pack, the at least one instruction configured to receive and store status information of at least one of the battery pack; It includes an instruction to calculate impedance information and an instruction to calculate the degree of deterioration (State of Health, SoH) of the battery pack from the impedance information.

このとき、上記電池パックの少なくとも一つの状態情報は、電池交換装置から獲得されることができる。 At this time, the state information of at least one of the battery packs may be obtained from the battery replacement device.

また、上記電池パックの状態情報は、上記電池パックの電圧(V)、電流(I)及び温度(T)のうち少なくとも一つを含むことができる。 Further, the state information of the battery pack may include at least one of voltage (V), current (I), and temperature (T) of the battery pack.

一方、電池状態診断サーバ装置の上記少なくとも一つの命令は、上記電池パックの少なくとも一つの状態情報から上記電池パックの内部抵抗の変化を算出するようにする命令及び、上記電池パックの内部抵抗の変化から上記電池パックの劣化度(SoH)を算出するようにする命令を含むことができる。 Meanwhile, the at least one instruction of the battery condition diagnosis server device includes an instruction to calculate a change in internal resistance of the battery pack from at least one condition information of the battery pack, and a change in internal resistance of the battery pack. The method may include an instruction to calculate the degree of deterioration (SoH) of the battery pack from the above.

また、電池状態診断サーバ装置の上記少なくとも一つの命令は、上記電池パックの劣化度(SoH)から上記電池パックの欠陥の可否を判断するようにする命令をさらに含むことができる。 The at least one command of the battery condition diagnosis server device may further include a command to determine whether or not the battery pack is defective based on the degree of deterioration (SoH) of the battery pack.

また、電池状態診断サーバ装置の上記少なくとも一つの命令は、上記電池パックの劣化度(SoH)を同一条件の電池パックの基準劣化度(SoH)と比較するようにする命令及び、上記基準劣化度(SoH)に対し上記電池パックの劣化度(SoH)にしきい値以上の差が発生すると、上記電池パックに欠陥が発生したと判断するようにする命令を含むことができる。 Further, the at least one command of the battery condition diagnosis server device includes a command to compare the degree of deterioration (SoH) of the battery pack with a standard degree of deterioration (SoH) of a battery pack under the same conditions, and The battery pack may include an instruction for determining that a defect has occurred in the battery pack when a difference of more than a threshold value occurs between the degree of deterioration (SoH) of the battery pack and the SoH (SoH).

上記目的を達成するための本発明のまた別の実施例に係る、電池パックの少なくとも一つの状態情報を用いて上記電池パックの状態を診断する電池状態診断方法は、上記電池パックの少なくとも一つの状態情報を受信して保存するステップ、上記電池パックの少なくとも一つの状態情報からインピーダンス情報を算出するステップ及び、上記インピーダンス情報から上記電池パックの劣化度(State of Health, SoH)を算出するステップを含む。 To achieve the above object, a battery condition diagnosis method according to another embodiment of the present invention, which diagnoses the condition of the battery pack using the condition information of at least one of the battery packs, includes: receiving and storing state information; calculating impedance information from at least one state information of the battery pack; and calculating a state of health (SoH) of the battery pack from the impedance information. include.

このとき、上記電池パックの少なくとも一つの状態情報は、電池交換装置から獲得することができる。 At this time, the state information of at least one of the battery packs can be obtained from the battery replacement device.

また、上記電池パックの状態情報は、上記電池パックの電圧(V)、電流(I)及び温度(T)のうち少なくとも一つを含むことができる。 Further, the state information of the battery pack may include at least one of voltage (V), current (I), and temperature (T) of the battery pack.

一方、上記電池パックの劣化度(SoH)を算出するステップは、上記電池パックの少なくとも一つの状態情報から上記電池パックの内部抵抗の変化を算出するステップ及び、上記電池パックの内部抵抗の変化から上記電池パックの劣化度(SoH)を算出するステップを含むことができる。 On the other hand, the step of calculating the degree of deterioration (SoH) of the battery pack includes a step of calculating a change in internal resistance of the battery pack from at least one state information of the battery pack, and a step of calculating a change in internal resistance of the battery pack from the change in internal resistance of the battery pack. The method may include a step of calculating a degree of deterioration (SoH) of the battery pack.

また、上記電池状態診断方法は、上記電池パックの劣化度(SoH)から上記電池パックの欠陥の可否を判断するステップをさらに含むことができる。 Further, the battery condition diagnosis method may further include the step of determining whether or not the battery pack is defective based on the degree of deterioration (SoH) of the battery pack.

ここで、上記電池パックの欠陥の可否を判断するステップは、上記電池パックの劣化度(SoH)を同一条件の電池パックの基準劣化度(SoH)と比較するステップ及び、上記基準劣化度(SoH)に対し上記電池パックの劣化度(SoH)にしきい値以上の差が発生すると、上記電池パックに欠陥が発生したと判断するステップを含むことができる。 Here, the step of determining whether or not the battery pack is defective includes a step of comparing the degree of deterioration (SoH) of the battery pack with a standard degree of deterioration (SoH) of a battery pack under the same conditions, and a step of comparing the degree of deterioration (SoH) of the battery pack with the standard degree of deterioration (SoH) of a battery pack under the same conditions. ), the method may include a step of determining that a defect has occurred in the battery pack if a difference of more than a threshold value occurs in the degree of deterioration (SoH) of the battery pack.

上記目的を達成するための本発明のまた別の実施例に係る、少なくとも一つの電池収容部に収容された電池パックを充電し、上記電池パックの状態を診断する電池交換システムは、上記電池パックの充電を中断して少なくとも一つの状態情報を測定し、上記電池パックの充電を再開する電池交換装置及び、上記電池交換装置から上記電池パックの少なくとも一つの状態情報を受信して上記電池パックのインピーダンス情報を算出する電池状態診断サーバ装置を含む。 According to another embodiment of the present invention to achieve the above object, there is provided a battery replacement system for charging a battery pack housed in at least one battery accommodating section and diagnosing the state of the battery pack. a battery replacement device that suspends charging of the battery pack, measures at least one state information, and resumes charging of the battery pack; It includes a battery condition diagnosis server device that calculates impedance information.

ここで、上記電池交換装置は、上記電池パックの充電率(SoC)が特定の基準値に達すると、上記電池の充電を中断させることができる。 Here, the battery replacement device can interrupt charging of the battery when the rate of charge (SoC) of the battery pack reaches a specific reference value.

また、上記電池交換装置は、充電が中断された上記電池パックを放電して上記少なくとも一つの状態情報を測定することができる。 Further, the battery replacement device may discharge the battery pack whose charging has been interrupted and measure the at least one state information.

一方、上記電池状態診断サーバ装置は、上記電池パックのインピーダンス情報を用いて、上記電池パックの劣化度(SoH)を算出することができる。 On the other hand, the battery condition diagnosis server device can calculate the degree of deterioration (SoH) of the battery pack using the impedance information of the battery pack.

また、上記電池状態診断サーバ装置は、上記電池パックのインピーダンス情報を用いて、上記電池パックの欠陥有無を判断することができる。 Further, the battery condition diagnosis server device can use impedance information of the battery pack to determine whether or not the battery pack is defective.

本発明の実施例に係る電池交換装置、電池状態診断サーバ装置及び方法、並びにこれを含む電池交換システムは、充電が中断された特定の電池パックを放電して、放電された特定の電池パックの少なくとも一つの状態情報を算出し、特定の電池パックの充電を再開し、上記電池パックの少なくとも一つの状態情報からインピーダンス情報を算出することにより、上記インピーダンス情報から上記電池パックの劣化度(SoH)及び欠陥有無を判断する、高効率及び高信頼性の電池交換装置、電池状態診断サーバ装置及び方法、並びにこれを含む電池交換システムを提供することができる。 A battery replacement device, a battery condition diagnosis server device and method, and a battery replacement system including the same according to embodiments of the present invention discharge a specific battery pack whose charging has been interrupted, and By calculating at least one state information, restarting charging of a specific battery pack, and calculating impedance information from the at least one state information of the battery pack, the degree of deterioration (SoH) of the battery pack is determined from the impedance information. It is possible to provide a highly efficient and highly reliable battery replacement device, a battery condition diagnosis server device and method, and a battery replacement system including the same, which determines the presence or absence of a defect.

従来の電池交換システムのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a conventional battery exchange system. 本発明の実施例に係る電池交換システムのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a battery exchange system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係る電池パックの放電電流のパルス信号波形グラフである。3 is a pulse signal waveform graph of a discharge current of a battery pack according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係る電池状態診断サーバ装置のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a battery condition diagnosis server device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係る電池交換システムを用いて電池の状態を診断する方法を説明するためのフロー図である。FIG. 2 is a flowchart for explaining a method for diagnosing the state of a battery using the battery replacement system according to the embodiment of the present invention.

本発明は、種々の変更を加えることができ、様々な実施例を有することができるので、特定の実施例を図面に例示し、詳細な説明で詳しく説明しようとする。ところが、これは、本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするのではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解されたい。各図面を説明しながら類似の参照符号を類似の構成要素に対して使用している。 Since the invention is susceptible to various modifications and may have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be explained in detail in the detailed description. However, it is to be understood that this is not intended to limit the invention to particular embodiments, but rather to cover all modifications, equivalents, and alternatives that fall within the spirit and technical scope of the invention. Like reference numerals are used to refer to like components throughout the discussion of the figures.

第1の、第2の、A、Bなどの用語は、多様な構成要素を説明するのに使用されることができるが、上記構成要素は、上記用語によって限定されてはいけない。上記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱することなく、第1の構成要素は第2の構成要素と命名されることができ、同様に第2の構成要素も第1の構成要素と命名されることができる。「及び/又は」という用語は、複数の関連して記載された項目の組合わせ又は複数の関連して記載された項目のうちのある項目を含む。 Terms such as first, second, A, B, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the above terms. These terms are only used to distinguish one component from another. For example, a first component can be named a second component, and likewise a second component can be named a first component, without departing from the scope of the present invention. I can do it. The term "and/or" includes a combination of multiple associated listed items or an item of multiple associated listed items.

ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるとか「接続されて」いると言及されたときには、当該他の構成要素に直接的に連結されているか又は接続されていることもあるが、中間に他の構成要素が存在することもできると理解されたい。これに対し、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるとか「直接接続されて」いると言及されたときには、中間に他の構成要素が存在しないことと理解されたい。 When a component is referred to as being "coupled" or "connected" to another component, it may be directly coupled or connected to that other component; It is to be understood that there may also be other components in between. On the other hand, when a component is referred to as being "directly coupled" or "directly connected" to another component, it is understood that there are no intervening components.

本出願で使用した用語は、単に特定の実施例を説明するために使用されたものであって、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明らかに異なる意味でない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものなどの存在又は付加可能性をあらかじめ排除しないことと理解されたい。 The terminology used in this application is merely used to describe particular embodiments and is not intended to limit the invention. A singular expression includes a plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the words "comprising" and "having" are intended to specify the presence of features, numbers, steps, acts, components, parts, or combinations thereof that are described in the specification. It is to be understood that this does not exclude in advance the existence or possibility of addition of one or more other features, figures, steps, acts, components, parts or combinations thereof.

別に定義されない限り、技術的又は科学的な用語を含め、ここで使用されるすべての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同一の意味を有している。一般的に使用される辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有するものと解釈されるべきであり、本出願において明白に定義しない限り、理想的であるか過度に形式的な意味としては解釈されない。 Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention pertains. have. Terms as defined in commonly used dictionaries should be construed to have meanings consistent with the meanings they have in the context of the relevant art, and unless explicitly defined in this application, ideally or not be interpreted as an overly formal meaning.

以下、本発明に係る好ましい実施例を添付の図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、従来の電池交換システムのブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram of a conventional battery replacement system.

図1を参照すれば、従来の電池交換システムは、電池パックが収容された電池収容部に充電器が個別接続された電池交換装置及び電池パックの充電量を保存する外部サーバの形態で提供された。 Referring to FIG. 1, the conventional battery exchange system is provided in the form of a battery exchange device in which a charger is individually connected to a battery housing part in which a battery pack is housed, and an external server that stores the charge amount of the battery pack. Ta.

これによって、従来の電池交換システムは、単に電池パックの充電機能のみを提供することで、電池パックのインピーダンスの変化と、これによる電池パックの劣化度及び欠陥有無などを考慮することができなくて、信頼性が低下するという短所があった。 As a result, conventional battery replacement systems simply provide a charging function for the battery pack, and are unable to take into account changes in the impedance of the battery pack, the degree of deterioration of the battery pack, and the presence or absence of defects due to this. , which had the disadvantage of reduced reliability.

一方、本発明の実施例に係る電池交換システムは、特定の電池パックの充電とともに状態情報を測定し、測定された状態情報から特定の電池パックのインピーダンスを算出することにより、算出されたインピーダンスを用いて劣化度(SoH)及び欠陥有無を判断して、高効率及び高信頼性の電池交換システムが提供されることができる。 On the other hand, the battery replacement system according to the embodiment of the present invention measures state information while charging a specific battery pack, calculates the impedance of the specific battery pack from the measured state information, and calculates the calculated impedance. By using this method to determine the degree of deterioration (SoH) and the presence or absence of defects, a highly efficient and highly reliable battery replacement system can be provided.

本発明の実施例に係る電池交換システムについては、下記図面を参照してより詳しく説明する。 A battery exchange system according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the following drawings.

図2は、本発明の実施例に係る電池交換システムのブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram of a battery exchange system according to an embodiment of the present invention.

図2を参照すれば、本発明の実施例に係る電池交換システムは、電池交換装置D及び外部電池状態診断サーバ装置Sを含むことができる。 Referring to FIG. 2, a battery replacement system according to an embodiment of the present invention may include a battery replacement device D and an external battery condition diagnosis server device S.

より具体的に説明すれば、電池交換装置Dは、外部電池状態診断サーバ装置Sと外部通信によって互いに連動することができる。これによって、電池交換システムは、電池交換装置Dによって、電池収容部に収容された電池パックPの充電を制御して、特定の電池パックPの少なくとも一つの状態情報を測定し、 外部電池状態診断サーバ装置Sによって、測定された特定の電池パックPの少なくとも一つの状態情報に基づいて、特定の電池パックPのインピーダンス情報、劣化度(State of Health, SoH)及び欠陥有無を判断して提供することができる。 More specifically, the battery exchange device D can interact with the external battery condition diagnosis server device S through external communication. Thereby, the battery exchange system controls charging of the battery pack P housed in the battery housing section by the battery exchange device D, measures at least one status information of a specific battery pack P, and performs external battery status diagnosis. Based on the measured state information of at least one of the specific battery packs P, the server device S determines and provides impedance information, degree of deterioration (State of Health, SoH), and presence or absence of defects of the specific battery pack P. be able to.

本発明の実施例に係る電池交換システムの上記構成D、Sについてより詳しく説明すれば、電池交換装置Dは、少なくとも一つの電池収容部を含むことができる。 To explain in more detail the above configurations D and S of the battery exchange system according to the embodiment of the present invention, the battery exchange device D may include at least one battery accommodating part.

電池収容部は、使用者によって外部から挿入される電池パックPを収容することができる。これによって、電池交換装置Dは、電池収容部内に収容される少なくとも一つの電池パックPを充電し、充電中の電池パックPの欠陥有無をリアルタイムで診断することができる。 The battery accommodating portion can accommodate a battery pack P inserted from the outside by a user. Thereby, the battery exchange device D can charge at least one battery pack P housed in the battery accommodating section and diagnose whether or not the battery pack P being charged is defective in real time.

また、電池交換装置Dは、少なくとも一つの電池収容部に収容された電池パックPのうち充電が完了した電池パックPを使用者に提供することができる。 Moreover, the battery exchange device D can provide the user with a fully charged battery pack P among the battery packs P accommodated in at least one battery accommodating section.

電池交換装置Dについて構成別により具体的に説明すれば、電池交換装置Dは、充電器1000、放電器3000、測定器5000及び制御器7000を含むことができる。 To specifically explain each configuration of the battery exchange device D, the battery exchange device D can include a charger 1000, a discharger 3000, a measuring device 5000, and a controller 7000.

ここで、充電器1000、放電器3000、測定器5000は、並列接続されることができ、充電器1000、放電器3000、測定器5000は、それぞれ内部通信によって制御器7000と接続されることができる。実施例によれば、内部通信は、UART、CAN、LIN及びイーサネットのうちいずれか一つとして提供されることができる。 Here, the charger 1000, the discharger 3000, and the measuring device 5000 can be connected in parallel, and the charger 1000, the discharging device 3000, and the measuring device 5000 can each be connected to the controller 7000 through internal communication. can. According to embodiments, internal communication may be provided as one of UART, CAN, LIN, and Ethernet.

充電器1000は、電池交換装置D内の少なくとも一つとして提供され、電池収容部に収容された少なくとも一つの電池パックPを充電することができる。ここで、電池パックPは、エネルギーを貯蔵する装置であって、少なくとも一つの電動機器に適用され、当該機器に動力を提供することができる。例えば、少なくとも一つの電動機器は、電動スクーター、キックボード、自動車、ロボット又はドローンのうちいずれか一つであってよい。 The charger 1000 is provided as at least one in the battery exchange device D, and can charge at least one battery pack P housed in the battery housing. Here, the battery pack P is a device for storing energy, and can be applied to at least one electric device to provide motive power to the device. For example, the at least one electric device may be one of an electric scooter, a scooter, a car, a robot, or a drone.

実施例によれば、少なくとも一つの電池収容部に電池パックPが収容される場合、少なくとも一つの充電器1000は、少なくとも一つの電池パックPと個別接続されることができる。言い換えれば、充電器1000は、特定の電池パックPと一対一で接続されることができる。 According to the embodiment, when a battery pack P is housed in at least one battery housing part, at least one charger 1000 can be individually connected to at least one battery pack P. In other words, the charger 1000 can be connected to a specific battery pack P on a one-to-one basis.

例えば、より具体的に説明すれば、電池パックP及び充電器1000がそれぞれN個提供される場合、第1の充電器1000の+端子及び-端子は、それぞれ第1の電池パックP1が収容された電池収容部の+端子及び-端子に接続されることができ、第Nの充電器1000の+端子及び-端子は、それぞれ第Nの電池パックPが収容された電池収容部の+端子及び-端子に接続されることができる。 For example, to explain more specifically, when N battery packs P and chargers 1000 are each provided, the + terminal and - terminal of the first charger 1000 accommodate the first battery pack P1, respectively. The + terminal and the - terminal of the Nth charger 1000 can be connected to the + terminal and - terminal of the battery housing part in which the Nth battery pack P N is housed, respectively. It can be connected to the and - terminals.

充電器1000は、後述する制御器7000から第1の制御信号を受信する場合、電池交換装置Dに提供される交流電源を直流電源に変換(Converting)して、個別接続された特定の電池パックPを充電することができる。 When the charger 1000 receives a first control signal from the controller 7000 described later, the charger 1000 converts the AC power provided to the battery exchange device D into a DC power, and converts the AC power provided to the battery exchange device D into the DC power to connect the specific battery packs connected individually. P can be charged.

また、充電器1000は、後述する制御器7000から第2の制御信号を受信する場合、充電中の特定の電池パックPの充電を中断することができる。実施例によれば、後述する制御器7000は、充電中の特定の電池パックPの充電量が特定の基準値を満足する場合、充電器1000に第2の制御信号を送信することができる。これによって、充電器1000は、充電中の特定の電池パックPの充電を中断することができる。例えば、第2の制御信号は、特定の電池パックPの充電率が50%以上であるとき、送信されることができる。 Further, when receiving a second control signal from the controller 7000 described later, the charger 1000 can interrupt charging of a specific battery pack P that is being charged. According to the embodiment, a controller 7000, which will be described later, can transmit a second control signal to the charger 1000 when the amount of charge of a specific battery pack P being charged satisfies a specific reference value. Thereby, charger 1000 can interrupt charging of a specific battery pack P that is being charged. For example, the second control signal can be transmitted when the charging rate of the specific battery pack P is 50% or more .

放電器3000は、電池交換装置内の少なくとも一つとして提供され、電池収容部に収容された少なくとも一つの電池パックPを放電させることができる。 The discharger 3000 is provided as at least one in the battery exchange device, and can discharge at least one battery pack P accommodated in the battery housing section.

より具体的に説明すれば、少なくとも一つの電池収容部に電池パックPが収容される場合、少なくとも一つの放電器3000は、少なくとも一つの電池パックPと個別接続されることができる。言い換えれば、放電器3000は、特定の電池パックPと一対一で接続されることができる。 More specifically, when a battery pack P is housed in at least one battery housing part, at least one discharger 3000 can be individually connected to at least one battery pack P. In other words, the discharger 3000 can be connected to a specific battery pack P on a one-to-one basis.

例えば、電池パックP及び放電器3000がそれぞれN個提供される場合、第1の放電器3000の+端子及び-端子は、それぞれ第1の電池パックPが収容された電池収容部の+端子及び-端子に接続されることができ、第Nの放電器3000の+端子及び-端子は、それぞれ第Nの電池パックPが収容された電池収容部の+端子及び-端子に接続されることができる。 For example, when N battery packs P and N dischargers 3000 are provided, the +terminal and -terminal of the first discharger 3000 are respectively the +terminal of the battery housing section in which the first battery pack P1 is housed. and - terminals, and the + terminal and - terminal of the Nth discharger 3000 are respectively connected to the + terminal and - terminal of the battery housing section in which the Nth battery pack P N is housed. be able to.

放電器3000は、後述する制御器7000から第3の制御信号を受信する場合、個別接続された特定の電池パックPを放電させることができる。 When receiving a third control signal from a controller 7000 described later, the discharger 3000 can discharge a specific individually connected battery pack P.

実施例によれば、放電器3000は、制御器7000から第3の制御信号を受信することができる。より具体的に説明すれば、放電器3000は、電池パックPの充電率が特定の基準値を満足して充電が中断された後に、制御器7000から第3の制御信号を受信することができる。 According to embodiments, the discharger 3000 can receive a third control signal from the controller 7000. More specifically, the discharger 3000 can receive the third control signal from the controller 7000 after the charging rate of the battery pack P satisfies a specific reference value and charging is interrupted. .

放電器3000は、制御器7000から第3の制御信号を受信する場合、電池パックPを放電させることができる。 The discharger 3000 can discharge the battery pack P when receiving the third control signal from the controller 7000.

このとき、放電器3000は、特定の電池パックPの放電電流がパルス(Pulse)信号波形で出力されるように放電させることができる。 At this time, the discharger 3000 can discharge the specific battery pack P so that the discharge current is output in a pulse signal waveform.

図3は、本発明の実施例に係る電池パックの放電電流のパルス信号波形グラフである。 FIG. 3 is a pulse signal waveform graph of the discharge current of the battery pack according to the embodiment of the present invention.

図3を参照すれば、放電器3000は、特定の電池パックPの放電電流が多様なパルス波形を有するように振幅、周期、振動数のうちの少なくとも一つのパラメータを調整することができる。 Referring to FIG. 3, the discharger 3000 can adjust at least one parameter among amplitude, period, and frequency so that the discharge current of a specific battery pack P has various pulse waveforms.

一実施例によれば、放電器3000は、0.5Cレートであるとき、10秒内1回の周期で放電電流が出力されるように電池パックPを放電させることができる。 According to one embodiment, the discharger 3000 can discharge the battery pack P such that a discharge current is output once every 10 seconds at a rate of 0.5C.

他の実施例によれば、放電器3000は、1Cレートであるとき、20秒内3回の周期で放電電流が出力されるように電池パックPを放電させることができる。 According to another embodiment, the discharger 3000 can discharge the battery pack P so that the discharge current is output three times within 20 seconds when the discharger 3000 is at the 1C rate.

ここで、Cレートとは、電池パックを特定の定電流で放電させたとき、当該時間の間放電させることができる量と定義されることができる。例えば、充電容量が3000mA/hである電池パックを使用する場合、 実施例に係る放電器3000は、1Cレートのとき、3000mAの最大放電電流を出力することができる。 Here, the C rate can be defined as the amount that can be discharged for a certain period of time when the battery pack is discharged at a specific constant current. For example, when using a battery pack with a charging capacity of 3000 mA/h, the discharger 3000 according to the embodiment can output a maximum discharge current of 3000 mA at a 1C rate.

ところが、開示されたところに限定されず、電池交換装置Dは、放電器3000の代わりに、充電器1000を調整して充電電流をパルス(Pulse)信号の形態で出力させることができる。 However, without being limited to what is disclosed, the battery replacement device D may adjust the charger 1000 instead of the discharger 3000 to output the charging current in the form of a pulse signal.

再び図1を参照すれば、測定器5000は、制御器7000から第4の制御信号を受信して、電池パックPの少なくとも一つの状態情報を測定することができる。 Referring again to FIG. 1, the measuring device 5000 can receive the fourth control signal from the controller 7000 and measure at least one state information of the battery pack P.

実施例によってより具体的に説明すれば、少なくとも一つの電池収容部に電池パックPが収容される場合、少なくとも一つの測定器5000は、少なくとも一つの電池パックPと個別接続されることができる。言い換えれば、測定器5000は、特定の電池パックPと一対一で接続されることができる。 More specifically, according to an embodiment, when a battery pack P is housed in at least one battery housing part, at least one measuring device 5000 can be individually connected to at least one battery pack P. In other words, the measuring device 5000 can be connected to a specific battery pack P on a one-to-one basis.

例えば、電池パックP及び測定器5000がそれぞれN個提供される場合、第1の測定器5000の+端子及び-端子は、それぞれ第1の電池パックPが収容された電池収容部の+端子及び-端子に接続されることができ、第Nの測定器5000の+端子及び-端子は、それぞれ第Nの電池パックPが収容された電池収容部の+端子及び-端子に接続されることができる。 For example, when N battery packs P and N measuring instruments 5000 are each provided, the + terminal and - terminal of the first measuring instrument 5000 are respectively the + terminals of the battery accommodating portion in which the first battery pack P 1 is housed. and - terminals, and the + terminal and - terminal of the N-th measuring device 5000 are respectively connected to the + terminal and - terminal of the battery accommodating part in which the N-th battery pack P N is accommodated. be able to.

ところが、測定器5000は、開示されたところに限定されず、単一の形態で提供されることができる。より具体的に説明すれば、一つの測定器5000は、少なくとも一つの電池パックPと接続された少なくとも一つのスイッチ(図示せず)と接続されることができる。これによって、測定器5000は、少なくとも一つのスイッチのOn/Offによって、上記スイッチと一対一で接続された少なくとも一つの電池パックPの状態情報を測定することができる。 However, the measuring device 5000 is not limited to what is disclosed and may be provided in a single form. More specifically, one measuring device 5000 may be connected to at least one switch (not shown) connected to at least one battery pack P. Thereby, the measuring device 5000 can measure the state information of at least one battery pack P connected one-to-one with the switch by turning on/off at least one switch.

測定器5000は、上述したように、後述する制御器7000から第4の制御信号を受信する場合、個別接続された特定の電池パックPの少なくとも一つの状態情報を測定することができる。 As described above, when the measuring device 5000 receives the fourth control signal from the controller 7000, which will be described later, the measuring device 5000 can measure the state information of at least one of the individually connected specific battery packs P.

実施例によってより詳しく説明すれば、測定器5000は、制御器7000から第4の制御信号を受信することができる。ここで、第4の制御信号は、制御器7000により第3の制御信号が送信された後に送信されることができる。言い換えれば、測定器5000は、放電状態の特定の電池パックPから少なくとも一つの状態情報を測定することができる。例えば、少なくとも一つの状態情報は、電圧(V)、電流(I)及び温度(T)のうち少なくとも一つを含むことができる。 To explain in more detail according to an embodiment, the measuring device 5000 can receive a fourth control signal from the controller 7000. Here, the fourth control signal may be transmitted by the controller 7000 after the third control signal is transmitted. In other words, the measuring device 5000 can measure at least one state information from a specific battery pack P in a discharged state. For example, the at least one state information may include at least one of voltage (V), current (I), and temperature (T).

その後、測定器5000は、測定された少なくとも一つの状態情報を後述する制御器7000に伝達することができる。 Thereafter, the measuring device 5000 may transmit the measured at least one state information to a controller 7000, which will be described later.

制御器7000は、上述したように、充電器1000、放電器3000及び測定器5000とそれぞれ内部通信によって接続されることができる。これによって、制御器7000は、充電器1000、放電器3000及び測定器5000へ動作制御信号を送信するか又は充電器1000、放電器3000及び測定器5000から少なくとも一つの測定情報を受信することができる。 As described above, the controller 7000 can be connected to the charger 1000, the discharger 3000, and the measuring device 5000 through internal communication. Accordingly, the controller 7000 can transmit an operation control signal to the charger 1000, the discharger 3000, and the measuring device 5000, or receive at least one measurement information from the charger 1000, the discharger 3000, and the measuring device 5000. can.

一実施例によれば、制御器7000は、少なくとも一つの電池収容部に電池パックPが収容される場合、当該電池収容部と接続された特定の充電器1000に第1の制御信号を送信することができる。ここで、第1の制御信号は、充電器1000の動作を開始する制御信号であってよい。 According to one embodiment, when the battery pack P is housed in at least one battery housing, the controller 7000 transmits the first control signal to a specific charger 1000 connected to the battery housing. be able to. Here, the first control signal may be a control signal that starts the operation of charger 1000.

他の実施例によれば、制御器7000は、第1の制御信号による充電器1000の動作中に特定の電池パックPの充電率(State of Charge, SoC)が特定の基準値に達する場合、充電器1000に第2の制御信号を送信することができる。ここで、第2の制御信号は、充電器1000の動作を中断する制御信号であってよく、特定の電池パックの充電率(SoC)の特定の基準値は50%であってよい。 According to another embodiment, when the state of charge (SoC) of a specific battery pack P reaches a specific reference value during operation of the charger 1000 according to the first control signal, the controller 7000 controls A second control signal can be sent to charger 1000. Here, the second control signal may be a control signal that interrupts the operation of the charger 1000, and the specific reference value of the percentage of charge (SoC) of the specific battery pack may be 50%.

言い換えれば、制御器7000は、特定の電池パックの充電率(SoC)が50%以上の場合、充電器1000へ第2の制御信号を送信して、特定の電池パックPの充電を中断させることができる。 In other words, the controller 7000 transmits the second control signal to the charger 1000 to interrupt charging of the specific battery pack P when the charging rate (SoC) of the specific battery pack is 50% or more . I can do it.

また、制御器7000は、充電器1000に第2の制御信号を送信した後、上記充電器1000と並列接続された放電器3000に第3の制御信号を送信することができる。 Further, after transmitting a second control signal to the charger 1000, the controller 7000 can transmit a third control signal to the discharger 3000 connected in parallel with the charger 1000.

ここで、第3の制御信号は、放電器3000の動作を制御する信号であって、放電器3000は、第2の制御信号によって充電が中断された電池パックPに対して、パルス状の放電電流が出力されるように放電させることができる。 Here, the third control signal is a signal that controls the operation of the discharger 3000, and the discharger 3000 applies a pulsed discharge to the battery pack P whose charging has been interrupted by the second control signal. It can be discharged so that a current is output.

その後、制御器7000は、充電器1000及び放電器3000と並列接続された測定器5000に第4の制御信号を送信することができる。言い換えれば、制御器7000は、測定器5000を動作させて、測定器5000により測定された特定の電池パックPの少なくとも一つの状態情報を受信することができる。 Thereafter, the controller 7000 can transmit a fourth control signal to the measuring device 5000 connected in parallel with the charger 1000 and the discharger 3000. In other words, the controller 7000 can operate the measuring device 5000 and receive state information of at least one of the specific battery packs P measured by the measuring device 5000.

また、制御器7000は、後述する電池状態診断サーバ装置Sと外部通信によって接続されることができる。ここで、外部通信は、イーサネット、3G、4G、5Gなどの有線無線通信のうち少なくとも一つであってよい。 Further, the controller 7000 can be connected to a battery condition diagnosis server device S, which will be described later, through external communication. Here, the external communication may be at least one of wired and wireless communication such as Ethernet, 3G, 4G, and 5G.

制御器7000は、外部の電池状態診断サーバ装置Sと接続されて、測定器5000から受信された特定の電池パックPの状態情報を電池状態診断サーバ装置Sに送信することができる。その後、制御器7000は、外部電池状態診断サーバ装置Sから算出された特定の電池パックPのインピーダンス情報を受信することができる。 The controller 7000 is connected to an external battery condition diagnosis server device S, and can transmit the status information of a specific battery pack P received from the measuring device 5000 to the battery condition diagnosis server device S. Thereafter, the controller 7000 can receive the impedance information of the specific battery pack P calculated from the external battery condition diagnosis server device S.

ここで、特定の電池パックPのインピーダンス情報は、外部電池状態診断サーバ装置Sによって、上記特定の電池パックPの状態情報を用いて算出されることができる。 Here, the impedance information of the specific battery pack P can be calculated by the external battery status diagnosis server device S using the status information of the specific battery pack P.

その後、制御器7000は、特定の電池パックPと接続された充電器1000に第1の制御信号を送信することができる。これによって、充電器1000は、充電が中断された特定の電池パックPの充電を再開して、特定の電池パックPを満充電することができる。 Thereafter, the controller 7000 can transmit the first control signal to the charger 1000 connected to the specific battery pack P. Thereby, the charger 1000 can resume charging of the specific battery pack P whose charging was interrupted, and can fully charge the specific battery pack P.

電池状態診断サーバ装置Sは、外部通信によって制御器7000と連動することができる。これによって、電池状態診断サーバ装置Sは、制御器7000から受信された特定の電池パックPの少なくとも一つの状態情報を保存することができる。ここで、状態情報は、上述したように、特定の電池パックPの電圧(V)、電流(I)及び温度(T)情報を含むことができる。 The battery condition diagnosis server device S can operate in conjunction with the controller 7000 through external communication. Thereby, the battery state diagnosis server device S can store at least one state information of a specific battery pack P received from the controller 7000. Here, the status information can include information on the voltage (V), current (I), and temperature (T) of the specific battery pack P, as described above.

電池状態診断サーバ装置Sは、受信された特定の電池パックPの状態情報を用いて、電池パックPの状態をリアルタイムで診断することができる。 The battery status diagnosis server device S can diagnose the status of the battery pack P in real time using the received status information of the specific battery pack P.

より具体的に説明すれば、電池状態診断サーバ装置Sは、制御器7000に受信された特定の電池パックPの状態情報を用いて、特定の電池パックPのインピーダンス情報を算出することができる。 More specifically, the battery condition diagnosis server device S can calculate the impedance information of the specific battery pack P using the status information of the specific battery pack P received by the controller 7000.

電池状態診断サーバ装置Sは、算出された特定の電池パックPのインピーダンス情報を保存し、保存された上記インピーダンス情報を制御器7000に送信することができる。 The battery condition diagnosis server device S can store the calculated impedance information of the specific battery pack P and transmit the stored impedance information to the controller 7000.

電池状態診断サーバ装置Sは、電池パックPのインピーダンス情報に基づいて、特定の電池パックPの劣化度(State of Health, SoH)を算出することができる。 The battery state diagnosis server device S can calculate the degree of deterioration (State of Health, SoH) of a specific battery pack P based on the impedance information of the battery pack P.

実施例によれば、電池状態診断サーバ装置Sは、特定の電池パックPのインピーダンスの変化に応じた上記特定の電池パックPの内部抵抗の変化を算出することができる。 According to the embodiment, the battery condition diagnosis server device S can calculate the change in internal resistance of the specific battery pack P according to the change in the impedance of the specific battery pack P.

その後、電池状態診断サーバ装置Sは、算出された内部抵抗の変化から特定の電池パックPの劣化度を算出することができる。例えば、内部抵抗が上昇する場合、特定の電池パックPの寿命が短くなって、劣化度(SoH)が高くなり得る。 Thereafter, the battery condition diagnosis server device S can calculate the degree of deterioration of the specific battery pack P from the calculated change in internal resistance. For example, when the internal resistance increases, the lifespan of a specific battery pack P may become shorter and the degree of deterioration (SoH) may increase.

また、電池状態診断サーバ装置Sは、特定の電池パックPのインピーダンス情報に基づいて、特定の電池パックPの電池パックの欠陥有無を判断することができる。 Furthermore, the battery condition diagnosis server device S can determine whether or not a particular battery pack P has a defect based on the impedance information of the particular battery pack P.

実施例によってより具体的に説明すれば、電池状態診断サーバ装置Sは、特定の電池パックPのインピーダンス変化から算出された上記特定の電池パックPの劣化度(SoH)を同一条件での基準電池パックの劣化度(SoH)と比較することができる。 To explain more specifically using an example, the battery condition diagnosis server device S calculates the degree of deterioration (SoH) of the specific battery pack P calculated from the impedance change of the specific battery pack P as a reference battery under the same conditions. It can be compared with the degree of deterioration (SoH) of the pack.

このとき、特定の電池パックPの劣化度(SoH)が基準劣化度(SoH)に対ししきい値以上の差が発生する場合、電池状態診断サーバ装置Sは、特定の電池パックPに欠陥が発生したと判断することができる。ここで、欠陥は、電池セル、電気装置又は器具などによる欠陥を含むことができる。 At this time, if the degree of deterioration (SoH) of the specific battery pack P differs from the standard degree of deterioration (SoH) by more than a threshold value, the battery condition diagnosis server device S determines that the specific battery pack P is defective. It can be determined that this has occurred. Here, the defect may include a defect due to a battery cell, an electrical device, an appliance, or the like.

図4は、本発明の実施例に係る電池状態診断サーバ装置のブロック図である。
図4を参照すれば、電池サーバ診断装置Sは、メモリ100、プロセッサ200、送受信装置300、入力インターフェース装置400、出力インターフェース装置500及び記憶装置600を含むことができる。
FIG. 4 is a block diagram of a battery condition diagnosis server device according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 4, the battery server diagnostic device S may include a memory 100, a processor 200, a transmitting/receiving device 300, an input interface device 400, an output interface device 500, and a storage device 600.

実施例によれば、電池サーバ診断装置Sに含まれたそれぞれの構成要素100、200、300、400、500、600は、バス(bus)700によって接続されて互いに通信を行うことができる。 According to the embodiment, the respective components 100, 200, 300, 400, 500, and 600 included in the battery server diagnostic device S are connected by a bus 700 and can communicate with each other.

電池サーバ診断装置Sの上記構成要素100、200、300,400、500、600のうちメモリ100及び記憶装置600は、揮発性記憶媒体及び非揮発性記憶媒体のうち少なくとも一つから構成されることができる。例えば、メモリ100及び記憶装置600は、読み出し専用メモリ(read only memory, ROM)及びランダムアクセスメモリ(random access memory, RAM)のうち少なくとも一つから構成されることができる。 Among the components 100, 200, 300, 400, 500, and 600 of the battery server diagnostic device S, the memory 100 and the storage device 600 are composed of at least one of a volatile storage medium and a nonvolatile storage medium. I can do it. For example, the memory 100 and the storage device 600 may include at least one of read only memory (ROM) and random access memory (RAM).

この中でもメモリ100は、プロセッサ200によって実行される少なくとも一つの命令を含むことができる。 Among these, memory 100 may include at least one instruction executed by processor 200.

実施例によれば、少なくとも一つの命令は、上記電池パックの少なくとも一つの状態情報を受信して保存するようにする命令、上記電池パックの少なくとも一つの状態情報からインピーダンス情報を算出するようにする命令及び、上記インピーダンス情報から上記電池パックの劣化度(State of Health, SoH)を算出するようにする命令を含むことができる。 According to an embodiment, the at least one instruction is to receive and store state information of at least one of the battery packs, and to calculate impedance information from the state information of at least one of the battery packs. and an instruction to calculate the degree of deterioration (State of Health, SoH) of the battery pack from the impedance information.

プロセッサ200は、中央処理装置(central processing unit, CPU)、グラフィックス・プロセッシング・ユニット(graphics processing unit, GPU)、又は本発明の実施例に係る方法が行われる専用のプロセッサを意味することができる。 Processor 200 may refer to a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or a dedicated processor on which methods according to embodiments of the invention are performed. .

プロセッサ200は、上述したように、メモリ100に格納された少なくとも一つのプログラム命令(program command)を実行することができる。 Processor 200 is capable of executing at least one program command stored in memory 100, as described above.

以上、本発明の実施例に係る電池交換装置及び電池状態診断サーバ装置を含む電池交換システムを説明した。以下では、電池交換システムを用いた電池状態診断方法をより詳しく説明する。 A battery exchange system including a battery exchange apparatus and a battery condition diagnosis server apparatus according to an embodiment of the present invention has been described above. Below, a battery condition diagnosis method using a battery exchange system will be explained in more detail.

図5は、本発明の実施例に係る電池交換システムを用いて電池の状態を診断する方法を説明するためのフロー図である。 FIG. 5 is a flow diagram illustrating a method for diagnosing the state of a battery using the battery replacement system according to the embodiment of the present invention.

図5を参照すれば、電池交換システムは、電池収容部に放電状態の特定の電池パックPが収容されているか否かを確認することができる(S1000)。 Referring to FIG. 5, the battery exchange system can check whether a specific battery pack P in a discharged state is housed in the battery housing part (S1000).

このとき、少なくとも一つの電池収容部に電池パックPが収容される場合、電池交換システムは、制御器7000の第1の制御信号を用いて、上記電池収容部と接続された充電器1000を動作させることにより、上記電池パックPを充電することができる(S2000)。 At this time, if the battery pack P is accommodated in at least one battery accommodating section, the battery exchange system operates the charger 1000 connected to the battery accommodating section using the first control signal of the controller 7000. By doing so, the battery pack P can be charged (S2000).

その後、電池交換システムは、第1の制御信号によって充電中の電池パックPが特定の基準のしきい値に達する場合(S3000)、制御器7000の第2の制御信号を用いて、上記充電器1000の動作を中断させることができる(S4000)。ここで、上記特定の基準は、電池パックの充電量(State of Charge, SoC)であってよい。言い換えれば、電池交換システムは、充電中の上記電池パックPの充電量(SoC)が50%以上である場合、制御器7000の第2の制御信号を用いて充電器1000の動作を中断させることができる。 Thereafter, when the battery pack P being charged reaches a specific reference threshold value according to the first control signal (S3000), the battery exchange system uses the second control signal of the controller 7000 to The operation of 1000 can be interrupted (S4000). Here, the specific criterion may be the state of charge (SoC) of the battery pack. In other words, the battery replacement system interrupts the operation of the charger 1000 using the second control signal of the controller 7000 when the state of charge (SoC) of the battery pack P during charging is 50% or more. I can do it.

その後、電池交換システムは、制御器7000の第3の制御信号を用いて放電器3000を動作させることができる。これによって、電池交換システムは、第2の制御信号によって充電が中断された上記電池パックPを放電させることができる(S5000)。ここで、放電器3000は、放電電流の変化値が明確に表れるパルス(Pulse)状の信号波形が出力されるように特定の電池パックPを放電させることができる。 Thereafter, the battery replacement system can operate the discharger 3000 using the third control signal of the controller 7000. Thereby, the battery exchange system can discharge the battery pack P whose charging was interrupted by the second control signal (S5000). Here, the discharger 3000 can discharge a specific battery pack P so that a pulse-like signal waveform in which a change in the discharge current clearly appears is output.

その後、電池交換システムは、制御器7000の第4の制御信号を用いて測定器5000を動作させることができる。これによって、電池交換システムは、放電された状態の特定の電池パックの少なくとも一つの状態情報を測定することができる(S6000)。ここで、少なくとも一つの状態情報は、上述したように、電圧(V)、電流(I)及び温度(T)のうち少なくとも一つを含むことができる。 Thereafter, the battery replacement system can operate the measuring device 5000 using the fourth control signal of the controller 7000. Accordingly, the battery replacement system can measure at least one state information of a specific battery pack in a discharged state (S6000). Here, the at least one state information may include at least one of voltage (V), current (I), and temperature (T), as described above.

その後、電池交換システムは、測定された少なくとも一つの状態情報を電池状態診断サーバ装置Sに保存することができる(S7000)。 Thereafter, the battery replacement system may store at least one measured state information in the battery state diagnosis server device S (S7000).

一方、電池交換システムは、制御器7000の第1の制御信号によって充電器1000を動作させて、充電が中断された特定の電池パックPが満充電されるまで再充電することができる(S8000)。 On the other hand, the battery replacement system can operate the charger 1000 according to the first control signal of the controller 7000 to recharge the specific battery pack P whose charging has been interrupted until it is fully charged (S8000). .

また、電池交換システムは、電池状態診断サーバ装置Sに保存された少なくとも一つの状態情報を用いて、特定の電池パックPのインピーダンス情報を算出することができる(S9000)。 Further, the battery replacement system can calculate impedance information of a specific battery pack P using at least one piece of state information stored in the battery state diagnosis server device S (S9000).

電池交換システムは、電池状態診断サーバ装置Sを用いて、上記特定の電池パックPのインピーダンス情報に基づいて特定の電池パックPの劣化度(State of Health, SoH)を算出することができる(S10000)。 The battery replacement system can calculate the degree of deterioration (State of Health, SoH) of a specific battery pack P based on the impedance information of the specific battery pack P using the battery state diagnosis server device S (S10000 ).

実施例によってより詳しく説明すれば、電池交換システムは、特定の電池パックPのインピーダンス変化に応じた上記特定の電池パックPの内部抵抗の変化を算出することができる。その後、電池交換システムは、算出された内部抵抗の変化に基づいて、特定の電池パックPの劣化度を算出することができる。例えば、内部抵抗が上昇する場合、特定の電池パックPの寿命が短くなって、特定の電池パックPの劣化度が高くなり得る。 To explain in more detail with an example, the battery exchange system can calculate a change in the internal resistance of the specific battery pack P in response to a change in the impedance of the specific battery pack P. Thereafter, the battery replacement system can calculate the degree of deterioration of the specific battery pack P based on the calculated change in internal resistance. For example, when the internal resistance increases, the life of a specific battery pack P may become shorter, and the degree of deterioration of the specific battery pack P may increase.

また、電池交換システムは、電池状態診断サーバ装置Sを用いて、上記特定の電池パックPのインピーダンス情報に基づいて、特定の電池パックPの電池パックの欠陥有無を判断することができる(S11000)。 Furthermore, the battery replacement system can use the battery condition diagnosis server device S to determine whether or not there is a defect in the battery pack of the specific battery pack P based on the impedance information of the specific battery pack P (S11000). .

実施例によってより具体的に説明すれば、電池交換システムは、電池状態診断サーバ装置Sを用いて、特定の電池パックPのインピーダンス変化から算出された上記電池パックの特定の電池パックPの劣化度(SoH)を同一条件での基準電池パックの劣化度(SoH)と比較することができる。 To explain more specifically using an example, the battery replacement system uses a battery condition diagnosis server device S to determine the degree of deterioration of a particular battery pack P calculated from the impedance change of the particular battery pack P. (SoH) can be compared with the degree of deterioration (SoH) of a reference battery pack under the same conditions.

このとき、特定の電池パックPの劣化度(SoH)が基準劣化度(SoH)に対ししきい値以上の差を有する場合、電池交換システム内の電池状態診断サーバ装置Sは、特定の電池パックPに欠陥が発生したと判断することができる。ここで、欠陥は、電池セル、電気装置又は器具などによる欠陥を含むことができる。 At this time, if the degree of deterioration (SoH) of the specific battery pack P has a difference of more than a threshold value with respect to the standard degree of deterioration (SoH), the battery condition diagnosis server device S in the battery replacement system It can be determined that a defect has occurred in P. Here, the defect may include a defect due to a battery cell, an electrical device, an appliance, or the like.

以上、本発明の実施例に係る電池交換装置、電池状態診断サーバ装置及び方法、並びにこれを含む電池交換システムを提供することができる。 As described above, it is possible to provide a battery exchange device, a battery condition diagnosis server device and method, and a battery exchange system including the same according to the embodiments of the present invention.

本発明の実施例に係る電池交換装置、電池状態診断サーバ装置及び方法、並びにこれを含む電池交換システムは、充電が中断された特定の電池パックを放電して、放電された特定の電池パックの少なくとも一つの状態情報を算出し、特定の電池パックの充電を再開し、上記電池パックの少なくとも一つの状態情報からインピーダンス情報を算出することにより、上記インピーダンス情報から上記電池パックの劣化度(SoH)及び欠陥有無を判断する、高効率及び高信頼性の電池交換装置、電池状態診断サーバ装置及び方法、並びにこれを含む電池交換システムを提供することができる。 A battery replacement device, a battery condition diagnosis server device and method, and a battery replacement system including the same according to embodiments of the present invention discharge a specific battery pack whose charging has been interrupted, and By calculating at least one state information, restarting charging of a specific battery pack, and calculating impedance information from the at least one state information of the battery pack, the degree of deterioration (SoH) of the battery pack is determined from the impedance information. It is possible to provide a highly efficient and highly reliable battery replacement device, a battery condition diagnosis server device and method, and a battery replacement system including the same, which determines the presence or absence of a defect.

本発明の実施例に係る方法の動作は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体にコンピュータで読み取り可能なプログラム又はコードとして具現化することが可能である。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み込まれることができるデータが保存されるすべての種類の記録装置を含む。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ネットワークで接続されたコンピュータシステムに分散して、分散方式でコンピュータで読み取り可能なプログラム又はコードが保存されて実行されることができる。 The operations of the method according to the embodiments of the present invention can be implemented as a computer-readable program or code on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. The computer-readable recording medium can also be distributed over network-connected computer systems so that the computer-readable program or code is stored and executed in a distributed manner.

また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ロム(rom)、ラム(ram)、フラッシュメモリ(flash memory)などのようにプログラム命令を格納して実行するように特別に構成されたハードウェア装置を含むことができる。プログラム命令は、コンパイラ(compiler)によって作られるような機械語コードのみならず、インタプリタ(interpreter)などを使用してコンピュータによって実行されることができる高級言語コードを含むことができる。 A computer-readable storage medium also refers to a hardware device specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc. can be included. Program instructions can include not only machine language code, such as that produced by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

本発明の一部の側面は、装置の文脈で説明されたが、それは、対応する方法による説明も示すことができ、ここで、ブロック又は装置は、方法ステップ又は方法ステップの特徴に対応する。同様に、方法の文脈で説明された側面は、対応するブロック又はアイテム又は対応する装置の特徴で示すことができる。方法ステップのいくつか又は全部は、例えばマイクロプロセッサ、プログラム可能なコンピュータ又は電子回路のようなハードウェア装置によって(又は用いて)行われることができる。いくつかの実施例において、最も重要な方法ステップの一つ以上は、このような装置によって行われることができる。 Although some aspects of the invention have been described in the context of an apparatus, it may also refer to a corresponding method description, where the blocks or apparatus correspond to method steps or features of method steps. Similarly, aspects described in the context of a method may be illustrated by corresponding blocks or items or features of a corresponding apparatus. Some or all of the method steps may be performed by (or using) a hardware device, such as a microprocessor, a programmable computer or an electronic circuit. In some embodiments, one or more of the most important method steps can be performed by such a device.

以上、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は、下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正及び変更できることを理解するであろう。 Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, those skilled in the art will be able to understand the invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims. It will be understood that the invention may be subject to various modifications and variations.

1000:充電器 3000:放電器
5000:測定器 7000:制御器
9000:サーバ 100:メモリ
200:プロセッサ 300:送受信装置
400:入力インターフェース装置 500:出力インターフェース装置
600:記憶装置 700:バス
P:電池パック
1000: Charger 3000: Discharger 5000: Measuring device 7000: Controller 9000: Server 100: Memory 200: Processor 300: Transmitting/receiving device 400: Input interface device 500: Output interface device 600: Storage device 700: Bus P: Battery pack

Claims (22)

電池パックを充電する少なくとも一つの電池収容部を含む電池交換装置において、
前記電池パックを充電する充電器、
前記電池パックを放電する放電器、
前記電池パックの少なくとも一つの状態情報を測定する測定器、及び
前記電池パックの充電率が特定の基準値に達すると前記充電器の動作を中断させ、前記放電器を動作するように制御して、前記測定器によって放電状態の前記電池パックの状態情報を測定する制御器
を含む、電池交換装置。
A battery exchange device including at least one battery housing for charging a battery pack,
a charger for charging the battery pack;
a discharger that discharges the battery pack;
a measuring device for measuring state information of at least one of the battery packs; and controlling the battery pack to interrupt operation of the charger and operate the discharger when the charging rate of the battery pack reaches a specific reference value. , a battery replacement device including a controller that measures status information of the battery pack in a discharged state using the measuring device.
前記制御器は、放電状態の前記電池パックの状態情報の測定が完了すると、前記充電器を動作するように制御して、前記電池パックが満充電されるように充電を再開する、請求項1に記載の電池交換装置。 2. The controller controls the charger to operate to resume charging so that the battery pack is fully charged when measurement of the state information of the battery pack in a discharged state is completed. The battery exchange device described in . 前記制御器は、外部サーバと連動して、前記電池パックの少なくとも一つの状態情報を前記外部サーバに送信する、請求項1に記載の電池交換装置。 The battery replacement device according to claim 1, wherein the controller works in conjunction with an external server to transmit state information of at least one of the battery packs to the external server. 前記電池パックの状態情報は、前記電池パックの電圧、電流及び温度のうち少なくとも一つを含む、請求項1に記載の電池交換装置。 The battery replacement device according to claim 1, wherein the state information of the battery pack includes at least one of voltage, current, and temperature of the battery pack. 前記放電器は、パルス状の放電電流が出力されるように前記電池パックを放電させる、請求項1~4のいずれか一項に記載の電池交換装置。 The battery replacement device according to claim 1, wherein the discharger discharges the battery pack so that a pulsed discharge current is output. 電池パックの少なくとも一つの状態情報を用いて前記電池パックの状態を診断するサーバ装置において、
前記サーバ装置は、
メモリ、及び
前記メモリに格納された少なくとも一つの命令を実行するプロセッサ
を含み、
前記少なくとも一つの命令は、
前記電池パックの少なくとも一つの状態情報を受信して保存するようにする命令、
前記電池パックの少なくとも一つの状態情報からインピーダンス情報を算出するようにする命令、及び
前記インピーダンス情報から前記電池パックの劣化度を算出するようにする命令
を含む、電池状態診断サーバ装置。
A server device that diagnoses the state of the battery pack using at least one state information of the battery pack,
The server device includes:
a memory; and a processor for executing at least one instruction stored in the memory;
The at least one instruction is
instructions for receiving and storing status information of at least one of the battery packs;
A battery state diagnosis server device comprising: an instruction to calculate impedance information from at least one state information of the battery pack; and an instruction to calculate a degree of deterioration of the battery pack from the impedance information.
前記電池パックの少なくとも一つの状態情報は、電池交換装置から獲得される、請求項6に記載の電池状態診断サーバ装置。 The battery status diagnosis server device according to claim 6, wherein the at least one status information of the battery pack is obtained from a battery replacement device. 前記電池パックの状態情報は、前記電池パックの電圧、電流及び温度のうち少なくとも一つを含む、請求項6に記載の電池状態診断サーバ装置。 The battery status diagnosis server device according to claim 6, wherein the battery pack status information includes at least one of voltage, current, and temperature of the battery pack. 前記少なくとも一つの命令は、
前記電池パックの少なくとも一つの状態情報から前記電池パックの内部抵抗の変化を算出するようにする命令、及び
前記電池パックの内部抵抗の変化から前記電池パックの劣化度を算出するようにする命令
を含む、請求項6に記載の電池状態診断サーバ装置。
The at least one instruction is
an instruction to calculate a change in internal resistance of the battery pack from at least one state information of the battery pack; and an instruction to calculate a degree of deterioration of the battery pack from the change in internal resistance of the battery pack. The battery condition diagnosis server device according to claim 6, comprising:
前記少なくとも一つの命令は、
前記電池パックの劣化度から前記電池パックの欠陥の可否を判断するようにする命令をさらに含む、請求項6~9のいずれか一項に記載の電池状態診断サーバ装置。
The at least one instruction is
The battery condition diagnosis server device according to claim 6, further comprising an instruction to determine whether or not the battery pack is defective based on the degree of deterioration of the battery pack.
前記少なくとも一つの命令は、
前記電池パックの劣化度を同一条件の電池パックの基準劣化度と比較するようにする命令、及び
前記基準劣化度に対し前記電池パックの劣化度にしきい値以上の差が発生すると、前記電池パックに欠陥が発生したと判断するようにする命令
を含む、請求項10に記載の電池状態診断サーバ装置。
The at least one instruction is
an instruction to compare the degree of deterioration of the battery pack with a standard deterioration degree of battery packs under the same conditions; The battery condition diagnosis server device according to claim 10, further comprising an instruction to determine that a defect has occurred in the battery state diagnosis server device.
電池パックの少なくとも一つの状態情報を用いて前記電池パックの状態を診断する方法において、
前記電池パックの少なくとも一つの状態情報を受信して保存するステップ、
前記電池パックの少なくとも一つの状態情報からインピーダンス情報を算出するステップ、及び
前記インピーダンス情報から前記電池パックの劣化度を算出するステップ
を含む、電池状態診断方法。
A method for diagnosing the state of a battery pack using at least one state information of the battery pack,
receiving and storing status information of at least one of the battery packs;
A battery condition diagnosing method, comprising: calculating impedance information from at least one condition information of the battery pack; and calculating a degree of deterioration of the battery pack from the impedance information.
前記電池パックの少なくとも一つの状態情報は、電池交換装置から獲得する、請求項12に記載の電池状態診断方法。 13. The battery status diagnosis method according to claim 12, wherein at least one status information of the battery pack is obtained from a battery replacement device. 前記電池パックの状態情報は、前記電池パックの電圧、電流及び温度のうち少なくとも一つを含む、請求項12に記載の電池状態診断方法。 The battery status diagnosis method according to claim 12, wherein the battery pack status information includes at least one of voltage, current, and temperature of the battery pack. 前記電池パックの劣化度を算出するステップは、
前記電池パックの少なくとも一つの状態情報から前記電池パックの内部抵抗の変化を算出するステップ、及び
前記電池パックの内部抵抗の変化から前記電池パックの劣化度を算出するステップを
含む、請求項12に記載の電池状態診断方法。
The step of calculating the degree of deterioration of the battery pack includes:
13. The method according to claim 12, further comprising: calculating a change in internal resistance of the battery pack from at least one state information of the battery pack; and calculating a degree of deterioration of the battery pack from the change in internal resistance of the battery pack. Described battery condition diagnosis method.
前記電池パックの劣化度から前記電池パックの欠陥の可否を判断するステップをさらに含む、請求項12~15のいずれか一項に記載の電池状態診断方法。 The battery condition diagnosing method according to any one of claims 12 to 15, further comprising the step of determining whether or not the battery pack is defective based on the degree of deterioration of the battery pack. 前記電池パックの欠陥の可否を判断するステップは、
前記電池パックの劣化度を同一条件の電池パックの基準劣化度と比較するステップ、及び
前記基準劣化度に対し前記電池パックの劣化度にしきい値以上の差が発生すると、前記電池パックに欠陥が発生したと判断するステップ
を含む、請求項16に記載の電池状態診断方法。
The step of determining whether or not the battery pack is defective includes:
a step of comparing the degree of deterioration of the battery pack with a standard degree of deterioration of a battery pack under the same conditions, and when a difference of more than a threshold value occurs in the degree of deterioration of the battery pack with respect to the standard degree of deterioration, it is determined that the battery pack is defective; The battery condition diagnosing method according to claim 16, comprising the step of determining that the problem has occurred.
少なくとも一つの電池収容部に収容された電池パックを充電し、前記電池パックの状態を診断する電池交換システムにおいて、
前記電池パックの充電を中断して少なくとも一つの状態情報を測定し、前記電池パックの充電を再開する電池交換装置、及び
前記電池交換装置から前記電池パックの少なくとも一つの状態情報を受信して前記電池パックのインピーダンス情報を算出する電池状態診断サーバ装置
を含む、電池交換システム。
A battery replacement system that charges a battery pack housed in at least one battery housing part and diagnoses the state of the battery pack,
a battery replacement device that suspends charging of the battery pack, measures at least one state information, and restarts charging of the battery pack; and a battery replacement device that receives at least one state information of the battery pack from the battery replacement device, and A battery replacement system including a battery condition diagnosis server device that calculates impedance information of a battery pack.
前記電池交換装置は、
前記電池パックの充電率が特定の基準値に達すると、前記電池パックの充電を中断させる、請求項18に記載の電池交換システム。
The battery exchange device includes:
The battery replacement system according to claim 18, wherein charging of the battery pack is interrupted when the charging rate of the battery pack reaches a specific reference value.
前記電池交換装置は、
充電が中断された前記電池パックを放電して前記少なくとも一つの状態情報を測定する、請求項18に記載の電池交換システム。
The battery exchange device includes:
The battery replacement system according to claim 18, wherein the at least one state information is measured by discharging the battery pack whose charging has been interrupted.
前記電池状態診断サーバ装置は、
前記電池パックのインピーダンス情報を用いて、前記電池パックの劣化度を算出する、請求項18に記載の電池交換システム。
The battery condition diagnosis server device includes:
The battery replacement system according to claim 18, wherein the degree of deterioration of the battery pack is calculated using impedance information of the battery pack.
前記電池状態診断サーバ装置は、
前記電池パックのインピーダンス情報を用いて、前記電池パックの欠陥有無を判断する、請求項18~21のいずれか一項に記載の電池交換システム。
The battery condition diagnosis server device includes:
The battery replacement system according to any one of claims 18 to 21, wherein the presence or absence of a defect in the battery pack is determined using impedance information of the battery pack.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5586219B2 (en) * 2009-12-25 2014-09-10 株式会社東芝 Diagnostic device, battery pack, and battery value index manufacturing method
KR102035679B1 (en) * 2016-11-29 2019-10-23 주식회사 엘지화학 Method and system for caculating state of health(soh) of a battery
JP6683144B2 (en) * 2017-02-07 2020-04-15 トヨタ自動車株式会社 Battery replacement support system and server used therefor
TWI704740B (en) * 2017-12-29 2020-09-11 英屬開曼群島商睿能創意公司 Method for providing energy storage devices positioned in a device-exchange station, device-exchange station, and sever
KR20200020566A (en) * 2018-08-17 2020-02-26 (주)엠텍정보기술 Battery management apparatus capable of diagnosing battery life using electrochemical impedance spectroscopy and method using the same
JP6973334B2 (en) * 2018-08-30 2021-11-24 トヨタ自動車株式会社 Secondary battery deterioration state estimation method and secondary battery system
JP6708805B1 (en) * 2018-09-20 2020-06-10 本田技研工業株式会社 Power storage device management system, storage device, power storage device management method, program, and storage medium
US10807493B1 (en) * 2019-07-30 2020-10-20 Goodwyn George Reeves Vehicle battery pack and battery exchange system
KR102638936B1 (en) * 2019-08-27 2024-02-27 삼성전자 주식회사 Method and device for determining the health parameters of a battery
KR102284119B1 (en) 2019-09-16 2021-07-30 주식회사 피엠그로우 Apparatus and method for exchanging battery of an electronic car
KR20210077948A (en) * 2019-12-18 2021-06-28 주식회사 어스텍 Method and apparatus for diagnosing soh of battery
KR20210119789A (en) 2020-03-25 2021-10-06 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery Pack with a handle which has a loose stopper

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